鹽水淡化半透膜

⑴ 海水淡化技術是怎麼發展的

古時候，當人們在茫茫大海上艱難地航行，面臨著淡水告罄的威脅時，人們多麼希望能有一個圓桶似的寶貝，只要將它往海里一放，那苦澀的海水就變成甘甜的淡水「咕咚咕咚」往上冒，讓乾渴的船員們喝個飽。最先提出這個大膽而美妙的設想的，是中國宋朝一個名叫周密的人。他寫了本《癸辛雜談》，書中描寫了一個會造淡水的「寶貝」的故事。

故事說，有一家雜貨店放著一個奇特的東西。說它像缸，可沒有底；說它像煙囪，可又太大；而且它既非竹也非木，既非金屬亦非磚石。有一天，一名海船商人路過此地，發現了這一奇物。他看了又看，摸了又摸，捨不得離去。店主走來，問商人買不買此物。商人忙說：「買！你要多少銀子？」店主想敲竹杠，就說：「這是我家祖傳寶物，非十兩銀不賣。」商人二話沒說，付了銀子，就叫人將奇物抬走。店主納悶，問道：「你花那麼多銀子買此物何用？」商人告之：「此乃一寶物，名字叫『海井』，是一口專造淡水的井。只要將它放到海里，不愁沒有淡水喝。」說完，他又取出100兩銀，贈給店主。

隨著科學技術的發展，今天人類已造出海水淡化機，將古人「畫井解渴」的美好願望變成了現實。

我們知道，海水含鹽量太高，平均在千分之三十五左右，而日常生活用水的含鹽量在萬分之五左右，工農業用水的含鹽量有的可以稍高一些，但也不能高於千分之三。要使海水像溪水那樣甘甜爽口，就要脫掉海水中的鹽分。脫鹽，就是人們通常所說的「海水淡化」。

海水和苦鹹水淡化，可以追溯到1000多年前。那時，希臘哲學家柏拉圖已經認識到，如果用植物性材料過濾苦鹹水，鹽就會在材料上面貯存起來。亞里士多德早已知道：由鹽溶液中蒸發出來的蒸汽冷卻凝成水珠以後可以飲用。另外，普利紐斯在他的《自然史》中也這樣寫道：「航海者在作較長時間的海上旅行時，把海水裝在陶罐中，使其蒸發，在罐蓋上會出現冷凝水，便可以收集利用。」後來許多的航海者，特別是在羅馬的船上，缺水時，都用蒸發法來製取淡水，供人們在航行中飲用。當年羅馬帝國曾經用簡單的蒸餾器提取淡水供被圍困在埃及亞歷山大的羅馬軍隊飲用。

歷史上第一次有記錄的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上廣泛地進行海水淡化，是19世紀末。那時，蒸汽輪船發展起來了，為了滿足鍋爐用水和一部分飲用水的需要，輪船上普遍安裝了製造淡水的蒸發器。世界上第一台固定式淡化裝置，於1877年在俄國巴庫建成。此後，在歐洲及其他乾旱國家也相繼建立。

當然，上述種種海水淡化的器具和手段，還處於「初級階段」。採用先進的技術設備，大規模地淡化海水。是在20世紀50年代後期。據統計，到1980年6月，僅蒸餾法、反滲透法和電滲析法三種類型的海水淡化裝置已達2204個，總造水量每天約727萬噸。從生產淡水的用途來看，主要是解決生活用水，有的用在工業上，少數供軍事需要。像科威特、沙烏地阿拉伯等海灣國家，淡水的主要來源，就是海水淡化。像科威特日產900噸以上的海水淡化裝置就有7個，其中最大日產1.8萬噸以上的海水淡化裝置有4個。

蒸餾法顧名思義，就是將海水加熱沸騰變成不含鹽分的蒸汽，蒸汽遇冷後凝聚成水珠匯集成淡水。蒸餾法海水淡化技術研究歷史較長，在供水方面應用最廣、起的作用最大。據統計，1977年世界蒸餾法造水能力日產達288噸，占所有淡化法總造水能力的78％。蒸餾法裝置的類型有單級閃蒸式、多級閃蒸式、薄膜豎管式、浸管式等，其中多級閃蒸式蒸餾法無論其裝置數量還是其造水能力均居首位。據1977年統計結果，多級閃蒸法裝置，占整個蒸餾法裝置的45％，造水能力佔84％。

目前，太陽能蒸餾技術已可分為直接法和間接法。直接法是太陽能直接作用於海水而立刻蒸發的方法。1982年日本沖繩建造了這樣的一套裝置。它的受熱面積為2.97平方米，日產水量為100升，是太陽能蒸餾的一次重大突破。間接法就是把太陽能收集起來，然後再為其他的海水淡化的辦法提供能源。這種方法通常與其他的辦法聯合使用，或者以熱能的方式對海水進行蒸餾，或者利用太陽能發電，供給用電的海水淡化裝置使用。

到目前為止，利用太陽能進行海水淡化的技術，所得到的淡水成本仍然比較高，主要的問題在於太陽能利用設備的投資比較大。

電滲析法為了說明它的原理，先介紹離子交換膜。離子交換膜分陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種（以下簡稱陽膜、陰膜）。陽膜表面帶負電荷，陰膜表面帶正電荷。根據同性相斥、異性相吸的原理，帶負電荷的陽膜的表面排斥陰離子，而讓陽離子通過；帶正電荷的陰膜則恰恰相反。如果我們將陰、陽離子交換膜交替地排列成多室電滲槽，並在膜組兩端配置陰、陽電極，陽極一側以陰離子交換膜開始，陰極一側以陽離子交換膜終止，當海水通入後，在膜組兩端加上直流電壓。這樣，海水中的陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移。由於離子交換膜對離子有選擇透過的性質，那麼，海水中的鈉離子和氯離子作為鹽溶液從膜間室中流出，脫鹽的淡水也通過專門的管道流出。

這種方法關鍵取決於膜的發展狀況。離子交換膜有的用空心纖維，有的用塑料，目前投入使用和正在研製的膜有幾十種。中國從20世紀50年代就開展了對電滲析和離子交換膜的研究。目前，生產的離子交換膜質量指標接近世界先進水平，已生產出各種類型和大小不同的電滲析淡化器，全國己有400多個單位廣泛使用。國家海洋局第二海洋研究所1981年研製的中國最大的電滲析淡化器，每天產淡水200噸。該裝置已在中國西沙群島投入使用，其淡化的水質符合國家規定的飲水標准，生產成本只有用水船運水成本的1/5。

反滲透法這是50年代為淡化海水而提出來的一種膜分離方法。60年代由於研製出了高通量、高脫鹽率的不對稱醋酸纖維素膜，使反滲透法達到了工業應用程度。要弄清什麼是反滲透還得先從滲透說起。把淡水和鹽水分別置於一張半透膜兩側，這種半透膜只允許水分子通過，而不允許其他分子通過，鹽分子也不例外。在正常條件下，淡水就穿過半透膜向鹽水一側流動，這就是滲透。在滲透的過程中，鹽水液面逐漸升高，壓力逐漸加大，淡水液面則逐漸降低，壓力逐漸減小，這種現象一直要持續到鹽水側的壓力比淡水側的壓力高到一定程度為止。這時，由於鹽水側的壓力很高，淡水側的水分子已無力滲透過去，只得作罷。這時兩邊的壓力差就是所謂的滲透壓。

如果在鹽水的液面上施加一個比滲透壓還大的壓力，結果會怎麼樣呢？無疑，鹽水中的水分子將向相反方向，即向淡水一側流動，以致使淡水液面高出鹽水液面。這就是反滲透。用這種原理淡化海水的方法叫反滲透法。這種方法工藝流程簡單，耗能很少，雖然1953年才問世，卻已受到普遍的重視。在沙烏地阿拉伯，也有這種類型的海水淡化廠。

反滲透膜是反滲透淡化器的心臟，目前，主要有醋酸纖維素及其衍生物膜、芳香聚醯胺膜及其他有機無機材料膜等。隨著反滲透膜的發展，現今反滲透淡化裝置主要有四種類型：板式、管式、螺旋卷式、空心纖維式。這四種裝置中，螺旋卷式和空心纖維式裝置單位體積產水量較多，適於建造大規模裝置；其次是管式裝置，發展也很快。一個大型的反滲透海水淡化廠，要安裝很多個這樣的膜卷。像美國為沙烏地阿拉伯吉達港建成的反滲透海水淡化廠，共安裝了4032個膜卷，日產淡水1.2萬多噸。到1980年6月，世界上日產95噸以上淡水的反滲透淡化裝置就有929個，日產淡水約148萬噸。當今美國和日本海水淡化研究的重點是發展反滲透法。相信不久的將來，反滲透法有可能與蒸餾法相媲美。

⑵ 物理實驗報告：如何讓鹽水變淡.（海水淡化）急求! 要方法,最好是實驗報告,

物理 海水淡化主要有:蒸發成水蒸氣然後凝結成水.也可以通過特殊的半透膜變成淡水,還有結晶法.

⑶ 海水淡化有哪些方式分別該怎麼做

通過某些技術手段從海水中獲取淡水的過程稱為海水淡化。 海水淡化技術是缺水國家中最重要的措施之一。 它可以增加淡水的供應，並且不受時空條件的影響。 而且具有水質好，供水穩定等特徵。海水淡化通過去除海水中的大部分鹽，處理後的海水可以滿足生活用水和生產用水的標准。 首先，導航技術的興起推動了海水淡化技術的發展。 到目前為止，已經有數十種脫鹽方法。 盡管技術種類繁多，但可以達到商業規模的主要技術是反滲透和蒸餾。

⑷ 物理實驗報告：如何讓鹽水變淡。（海水淡化）急求！！！初二物理

物理 海水淡化主要有:蒸發成水蒸氣然後凝結成水。也可以通過特殊的半透膜變成淡水，還有結晶法。

⑸ 半透膜 海水淡化的道理是什麼呢

半透膜的確是允許小分子通過，不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇性的，一般所說回半透膜多答是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差，若是海水淡化，半透膜兩面一面是淡水一面是海水，那麼淡水一定會向海水那邊走，就像化學平衡一樣，互相流，只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜，所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力，才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜，所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。

⑹ 海水淡化一般採用什麼方法 都屬於什麼類型 其優缺點是什麼

簡單說一下，海水淡化方法主要有熱法，膜法和化學方法三大類。
1熱法：多級閃蒸版、多效蒸發、權壓汽蒸餾和冷凍法；
1.1 多級閃蒸裝置受到海水結垢和腐蝕的限制，但是是目前技術最成熟的淡化方法。
1.2 低溫多效蒸發利用低品位的熱源作為加熱蒸汽以及可以用廉價材料，因此其制水的成本低。
1.3 蒸汽壓餾只消耗電能，不需要蒸汽熱源及冷卻水，所以可適用於偏遠地區，但裝置規模受壓縮機容量的限制，因此規模較小。
1.4 冷凍法海水淡化由於冰晶的洗滌和分離較困難，造成裝置復雜，運行可靠性不高。

2膜法：反滲透法、電滲析法；
2.1 反滲透裝置最大的問題就是膜性能會隨時間而降低，但隨著技術的發展，這一缺點正在減小。
2.2 電滲析過程所能除去的僅是水中的電解質離子，而很難去除不帶荷電的粒子，因而脫鹽率不高，能耗也偏大。

3化學方法：水合物法、離子交換法
3.1 水合物法所產淡水水質較差
3.2 離子交換法制水成本較高。

⑺ 苦鹹水的苦鹹水淡化方法

反滲透是在濃溶液一邊加上比自然滲透更高的壓力，扭轉自然滲透方向，把溶液中的離子壓到半透膜的另一邊，這與自然界的正常滲透過程相反，故稱之為「反滲透」，這種裝置稱為反滲透裝置。反滲透苦鹹水淡化法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機物等。與其他水處理方法相比具有無相態變化、常溫操作、設備簡單、效益高、佔地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優點。

⑻ 海水如何淡化

蒸餾法，電滲析法，反滲透法
蒸餾法就不用多說了
電滲析法是是通過不同電性離子交換膜的單一選擇透過性能，使海水中電解質鹽類的離子分離，從而達到海水淡化的目的。
反滲透法使用的是半透膜，當鹽水通過半透膜時，只讓水分子通過，而鹽類不能通過，在半透膜容器內的鹽水面施壓，逼迫水分子透過膜面向外滲

⑼ 目前有哪些海水淡化技術

RO反滲透技術的主要有以下特點：
(1)鹽水分離過程中不涉及相變，能耗低。
(2)工藝流程簡單，結構緊湊。
(3)RO反滲透系統中的半透膜對海水的pH，以及海水中含有的氧化劑、有機物、藻類、細菌、顆粒和其他污染物很敏感，因此需要對海水進行嚴格的預處理。
(4)半透膜上容易生成水垢和污垢，從而導致脫鹽率衰減，水質不穩定，需要定期對半透膜進行清洗和更換。
RO反滲透的基本原理是一個通過壓力驅動從而克服自然滲透這一現象的過程。自然狀態下濃度梯度的存在將驅使溶劑(例如水)從稀溶液通過半透膜向濃溶液輸運，達到新的化學平衡時半透膜兩側溶液的液位差產生的壓力即為滲透壓。當在濃溶液一側施加大於滲透壓的壓力時，溶劑將從濃溶液向稀溶液輸運，與自然滲透方向相反，因而該海水淡化方法被稱為反滲透法。

⑽ 高三化學 半透膜是怎麼回事，海水淡化利用半透膜原理是什麼

半透膜的確是允許小分子通過，不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇專性屬的，一般所說半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差，若是海水淡化，半透膜兩面一面是淡水一面是海水，那麼淡水一定會向海水那邊走，就像化學平衡一樣，互相流，只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜，所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力，才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜，所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。